أخبار ar.wedoany.com، يعمل مشروع HiPower 5.0 الأوروبي على تطوير جيل جديد من شواحن السيارات الكهربائية المدمجة، بهدف تقليل الحجم وزيادة الكفاءة مع التحكم في تكاليف النظام، ومن المقرر أن يكتمل المشروع بحلول عام 2028. يتمثل الإنجاز الرئيسي للمشروع في مجال السيارات في شاحن مدمج بقدرة 22 كيلووات، لا يتجاوز حجمه 4 لترات، بينما يبلغ متوسط حجم المنتجات المماثلة في السوق الحالي حوالي 12 لترًا.
تشكل انبعاثات النقل البري 80% من إجمالي انبعاثات قطاع النقل في الاتحاد الأوروبي، وفي هذا السياق، يعتمد كهربة المركبات على تقدم المكونات الرئيسية مثل الشواحن المدمجة (OBC). يتم تركيب الشاحن المدمج في السيارة الكهربائية، وهو مسؤول عن تحويل الطاقة الكهربائية من الشبكة إلى طاقة مناسبة لشحن البطارية. عندما يزداد الطلب على الطاقة، تواجه الحلول التقليدية القائمة على السيليكون قيودًا بسبب ارتفاع فقدان الطاقة وزيادة توليد الحرارة وتصميم الحجم الأكبر، وتؤثر هذه القيود بشكل خاص على الشواحن عالية الطاقة، والتي تتطلب عادةً أنظمة تبريد أكثر تعقيدًا، ويصعب استخدامها في المركبات الصغيرة.
يعالج مشروع HiPower 5.0 هذه المشكلة باستخدام أشباه موصلات نيتريد الغاليوم (GaN) المقدمة من شريك المشروع، شركة إنفينيون تكنولوجيز (Infineon Technologies). أساسه التقني هو مفتاح GaN متكامل ثنائي الاتجاه، مصمم لإدارة التيار ثنائي الاتجاه. وفقًا للمعلومات الصادرة عن الشريك المسؤول عن حالة استخدام السيارات، معهد فراونهوفر للموثوقية والتكامل الدقيق (Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration)، فإن هذه البنية تمكن مفتاح GaN واحدًا من أداء وظائف اثنين من أشباه الموصلات التقليدية، مما يقلل من تعقيد النظام ويفتح إمكانيات تكامل جديدة. قدم معهد فراونهوفر للموثوقية والتكامل الدقيق خبرات في التغليف وتطوير النظام لتحسين الشاحن بأكمله وليس فقط مكوناته المنفردة.
يتبنى تحالف HiPower 5.0 نظرة شاملة للنظام، حيث يقوم بدمج المكونات الإلكترونية مباشرة على لوحة الدوائر المطبوعة. يقلل هذا النهج من التوصيلات البينية الحرجة، ويخفض فقدان الطاقة ويحسن استخدام المساحة، مما يدفع الشاحن نحو اتجاه أكثر إحكامًا وكفاءة. لا يقتصر نطاق المشروع على مجال السيارات فحسب، بل يشمل أيضًا تقييم التطبيقات في النقل البحري.
خلال دورة المشروع، سيعمل التحالف على ست حالات استخدام. تركز ثلاث منها على: جيل جديد من المفاتيح ثنائية الاتجاه لتقليل خسائر التبديل والتوصيل بشكل كبير؛ وعاكس سيارات هجين متعدد المستويات موجه لتحسين الكفاءة والتكلفة؛ ومحولات مساعدة من الجيل الجديد لسيارات الركاب والمركبات الثقيلة. تشمل حالات الاستخدام الثلاث الأخرى: نظام دفع كهربائي متكامل بالكامل لتحسين الكفاءة والموثوقية والاستدامة؛ وتوأم رقمي لعاكس ثلاثي المستويات قائم على مكونات GaN؛ وحلول بحرية تشمل عاكسًا ومحركًا كهربائيًا مدمجين، ووحدة شحن عالية الطاقة للسفن، ومصدر طاقة تيار مستمر 3 كيلوفولت مع عزل، وقاطع دائرة كهربائية صلبة لشبكات التيار المستمر للسفن.
